氧化鋁陶瓷由于原料礦物資源豐富,熔點高,絕緣性優(yōu)異等多種功能,成為應用廣泛且價格低廉的一種新型陶瓷。由于純 Al2O3 熔點高,雜質(zhì)少,高溫時液相極少,常規(guī)燒結時必須依靠對原料的粉碎磨細,增加晶格缺陷,使晶�;罨约皳酵饧觿┦怪c主晶相形成低共溶有限固相或形成晶界玻璃相以達到燒結的目的。
氧化鋁陶瓷通常具有優(yōu)良的電絕緣性能、低的損耗角正切、高機械強度、滿意的化學穩(wěn)定性及耐溫度急變性等優(yōu)點,在電子、化工、紡織機械等許多工業(yè)部門獲得廣泛應用。
周健采用平均粒度為 0.8 ц m 左右的σ- Al2O3 細粉,加入 3% (質(zhì)量)的 Y2O3 在剛玉罐中濕磨 36h ,混入成型劑,造粒后模壓成型,并進一步用冷等靜壓制得樣品。樣品采用常規(guī)燒結和微波燒結兩種方式進行。常規(guī)燒結為鉬爐,燒結溫度 1450 ℃,保溫 1h ;微波燒結采用改進的 TE103 矩形單模腔,工作頻率 2.45GHz 。兩種結果對比如表 1 。
微波燒結過程中,隨著溫度的升高,試樣對微波能的吸收值增大,至 1050 ℃左右達到最大值,此時 Al2O3 介電損耗達到最大值。在 1250 ℃下微波燒結隨時間增大,試樣相對密度也相應提高。在 8min 后試樣迅速致密化, 15min 左右即達到理論密度的 98% 左右。之后繼續(xù)延長燒時間,密度基本上不再變化。通過對微波燒結試樣進行 SEM 分析發(fā)現(xiàn),在微波燒結致密化過程中, Al2O3 晶粒長大很少,燒結制品晶粒細小均勻,這是微波燒結陶瓷的一個突出優(yōu)點。由于快速加熱和低溫快速燒結可以制備出高度致密化的細晶�;虺毦ЯL沾�,從而改善于陶瓷材料的若干性能。